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摘要:棉花轻简栽培是利用现代农业科学技术手段,在确保高产、优质、高效、生态和安全的前提下,使棉花生产管理变得更轻便简捷的栽培技术体系。本文从黄河流域棉区棉花生产的现实需求出发,分析了该区实现轻简栽培的主要途径和措施,并就机采棉的现状和发展前景作了简要分析,提出依靠机械代替人工作业、除草剂代替人工除草、合理密植与简化整枝、减少中耕与简化施肥、精量播种与减免间苗定苗等当前棉花轻简栽培的主要技术措施,而发展机采棉是实现轻简植棉最后的关键环节。
关键词:棉花;轻简栽培;技术措施;机采棉
中图分类号:S562.048文献标识号:A文章编号:1001-4942(2013)04-0115-04
随着城市化进程的加快,我国农村劳动力的数量和质量都发生了巨大变化:自1990 年以来,每年农村向城市转移劳动力约2 000万人,其中1996~2007 年的12年间,共向城市转移农村劳动力约24亿人[1]。农村劳动力数量剧减并呈现出老龄化、妇女化和兼职化的特征,给新时期的农业生产,特别是棉花生产提出了新的挑战。棉花是劳动密集型的大田经济作物,种植管理复杂,从种到收有工序40多道,每公顷用工300多个,是粮食作物的3倍,生产成本极高(董合忠,2011)。针对劳动力转移的实际情况,通过简化种植管理、减少作业次数、减轻劳动强度,实现棉花生产的轻便简捷和节本增效是今后棉花生产发展的必由之路。
棉花轻简栽培是利用现代农业科学技术手段,在确保高产、优质、高效、生态和安全的前提下,使棉花生产管理变得更轻便简捷的栽培技术体系,是与以手工劳动为主的传统精耕细作相对而言的概念[2]。广义而言,棉花轻简栽培是以科技为支撑、以政策为保障、以市场为先导的规模化、机械化、轻简化和集约化棉花生产方式与技术的统称。当前,棉花轻简栽培的主要途径和技术有以下6个方面。
1机械代替人工作业
棉花生产机械化包括机械整地、机械铺膜播种、机械植保、机械中耕施肥、机械收获、机械拔柴和秸秆还田,以及种子加工机械化等内容。在目前条件下,核心内容是播种、中耕追肥、植保和收获等环节的机械化。为实现棉田种植和管理主要环节的机械化,要重视以下几个方面的工作。
11规模化种植
虽然我国内地棉花规模化种植发展缓慢,但在主要产棉区已经有了很大发展,户均植棉面积越来越大是其主要体现。据毛树春(2010)[1]统计,1996 年种植面积33 hm2 以上的农户比例为19%。进入21世纪,随着农村劳动力转移和耕地的流转,植棉规模进一步扩大。2003~2007 年植棉33 hm2 以上的农户比例提高到了62%~96%;2008~2009 年又提高到了119%~124%。今后要进一步加大扶持、引导力度,通过相对集中、成方连片种植来推进规模化植棉。
12组织化服务 组织化服务是实现种管机械化的重要保证,规模化种植是组织化服务的基础。组织化服务的形式可以根据各地的实际情况因地制宜、多种多样,包括成立合作社、服务队、农民协会等。
13提高机械装备水平
充分利用好国家对于机械装备的补贴政策,提高装备水平,特别是播种、植保、收获机械的水平,做到省工、高效、低耗。
2除草剂代替人工除草
棉花草害比较严重,过去主要通过中耕除草来解决,费工费时。采用除草剂控制棉田杂草是一条有效途径。
根据试验,一熟春棉以播种前混土和播种后盖膜前于地表各喷洒一次除草剂的效果比较好。为了减少用工和提高效率,可以把整地、施肥和喷施除草剂一体化作业。具体做法为[3]:棉田整平后,每公顷用48%氟乐灵乳油1 500~1 600 ml,对水600~700 kg,在地表均匀喷洒,然后通过耘地或耙耢混土。播种后,每公顷再用50%乙草胺乳油1 050~1 500 ml,对水400~700 kg,或60%丁草胺乳油1 500~2 000 ml,对水600~700 kg均匀喷洒,然后盖膜,可有效防治多年生和一年生杂草。土壤墒情越好,药效越好。
3合理密植,简化整枝
研究表明,留叶枝一般不会减产,在密度过低、播种过晚等特殊情况下保留叶枝还有一定的增产效果[4]。基于这一研究结果,简化整枝可以通过以下3条途径来实现。
31低密度条件下的留叶枝栽培
棉花固有的生物学特性决定了低密度条件下会长出发达的叶枝,叶枝可间接结铃,贡献经济产量。在密度为15万~30万株/hm2时,叶枝结铃形成的产量占整株产量的比例可达40%~50%。通过稀植大棵留叶枝,充分利用叶枝“中前期增源、中后期扩库”能力[4],是当前长江流域棉区简化栽培的主要途径,这一途径还将会在今后一段时期内继续沿用。通过选择合适的品种和适增密度虽有一定的增产效果,但潜力不大。
32高密度条件下的免整枝栽培
密度提高到75万~90万株/hm2,叶枝会很弱,加之化控的协助,叶枝基本不形成产量,完全可以减免整枝。这一途径是世界各国,特别是发达植棉国家普遍采用的栽培模式,也是发展机采棉的必然要求。配合机采棉技术发展的需要,在内地棉区培育高密度栽培品种和探讨其综合技术,是今后棉花科技领域重要的研究内容。
33中密度条件下的粗整枝栽培
中等密度条件下叶枝也较为发达,虽然大量试验证实留叶枝一般不会减产,但不便于棉田的机械化管理。因此,当前情况下中等密度棉田宜采用粗整枝。所谓粗整枝就是在大部分棉株出现1~2个果枝时,将第1果枝以下的营养枝和主茎叶全部去掉,一捋到底,俗称“捋裤腿”,此法操作简便、快速,比精细整枝用工少、效率高。“捋裤腿”后一周内棉株长势会受到一定影响,但根据试验,“捋裤腿”不仅不会降低产量,还能抑制赘芽发生,值得提倡[5]。
打顶可改善群体光照条件,调节植株体内养分分配方向,控制顶端生长优势,使养分向果枝方向输送,增加中下部内围铃和铃重,增加霜前花量。按照“时到不等枝,枝到看长势”的原则,于7月20日前后打顶,以后不再整枝,即可减免去疯杈、赘芽、老叶、空枝等措施。 4减少中耕,简化施肥
41减少中耕次数
根据劳力和机械情况,一般棉田中耕次数可由目前的6~8次减少到2次左右,分别在定苗前后和蕾期进行,也可根据当年降雨、杂草生长情况对中耕时间和中耕次数进行调整[6]。但是,6月中下旬盛蕾期前后的中耕最为重要,不能减免。另外,可视土壤墒情和降雨情况将中耕、除草、施肥、破膜和培土合并进行,一次完成。
42简化施肥
棉花的生育期长、需肥量大,采用传统速效肥一次施下,会造成肥料流失,利用率降低;多次施肥虽能提高肥料利用率,但费工费时。从简化施肥来看, 速效肥与缓(控)释肥配合施用是棉花生产与简化管理的新技术方向。对于滨海盐碱地,更应提倡施用缓(控)释肥,以提高肥料利用率,降低成本。
5精量播种,减免间苗定苗
我国棉田机耕、机播和机盖(膜)的技术十分成熟,相应的机械也比较配套。这方面,新疆棉区做得很到位,实现了机械化精量和准确定位播种,还实现了播种、施肥、喷除草剂、铺设滴灌管和地膜等多道程序的联合作业。通过精量播种,一穴播1~2粒精加工种子,出苗后不疏苗、间苗和定苗,减免了传统的间苗和定苗工序;利用机械在播种时膜上自动打孔和覆土,实现自然出苗,免除了放苗工序。
棉花是自我补偿、自我调节能力非常强的作物,对密度有很宽泛的适应性,对于“一穴多株”也有一定的调节能力,棉花产量在一定的密度范围内不会变化,这为精量播种、减免间定苗提供了理论依据。长江流域棉区通过育苗移栽,自然实现了精量播种和减免间定苗;黄河流域棉区通过精量播种机精播,减免间定苗,完全可以实现50万~90万株/hm2的密度。
6加快实现采收机械化
机采棉是指通过使用机械采棉设备取代人工采摘棉花的农业生产方式。机采棉是现代化植棉的重要内容,是实现棉花轻简栽培最后的关键环节。新疆生产建设兵团目前已有近50%的棉田采用机械化收获,但仍存在很多问题;内地棉区于2012年起开展了机采棉的试验示范,实现了机采棉零的突破,遇到的问题也很多。
61山东机采棉试验示范进展
近些年来,内地棉区开始尝试机采,2012年已有了实质性进展。2012年山东省政府出台了《关于促进农业机械化和农机工业又好又快发展的意见》,全省主要产棉区均把发展棉花机械化提上了议事日程。2012年9月27日,滨州市惠民农机专业合作社购进山东省首台3行自走型摘锭式采棉机(型号4MZ-3),并于10月13日在沾化县李家村机采棉示范基地试采成功,采净率90%以上,达到采棉机的规定标准要求,实现了黄淮海地区机采棉零的突破。2012年10月16日至18日举办的全国农机农艺技术融合座谈会暨机采棉现场会上又进行了多种采棉机的现场作业演示,得到了与会专家和代表的认可。利津县永信农机合作社购买的平水牌3行自走式采棉机,每天可摘拾棉田10 hm2,相当于200~300个采棉工的工作量,大大提高了劳动生产率。并于11月1日在东营市机采棉示范基地召开的机采棉现场会上进行了试采,采摘效果良好。
2012年由天鹅棉业提供机采棉清选加工及附属设备,沾化县供销社负责土建和烘干设备,在沾化县建成了山东首条机采棉清选加工生产线,基本解决了内地机采棉试验示范中的后续加工问题。据了解,下一步东营市将建立全国首家采棉机4S店,完善维修、保养、驾驶员培训等配套服务,开展棉花生产机械化农艺技术培训,推进棉花生产全过程机械化。
62发展机采棉的策略
山东省黄河三角洲及邻近产棉区植棉规模大、集约化程度较高,符合发展机采棉的条件。机采棉在山东省发展的前景十分看好。发展机采棉应该按照试验研究和示范推广相结合,因地制宜、循序渐进的原则进行。
一是加强组织领导,推进农机农艺相融合。建议由省农业主管部门牵头成立机采棉领导小组,组织生产、科研和相关企业参与到机采棉的试验示范和推广工作中来;由省级科研院所或大学牵头,成立机采棉攻关协作组,整合现有研究和技术力量,开展机采棉品种培育和与之配套的农艺技术研究,加强机采棉示范基地建设以及技术培训。
二是加快机采棉装备与技术研发。在充分调研的基础上,取国内外各种型号采棉机之长,消化吸收再创新,研制适合山东棉花生产与气候特点及种植规模的采棉机,同时加快机采棉播种、田间管理、棉花采摘以及后续加工配套机械的研发,使机采棉向着规模化、智能化方向发展。并充分利用棉花农机农艺融合试验示范基地、棉花高产创建示范等项目,加大机采棉关键环节农机化技术示范推广力度,扩大推广范围。
三是制定机采棉相关技术标准与收购质量标准。在充分试验示范的基础上,研究制定机采棉相关技术标准;针对机采棉较手采棉品质有所降低的实际,应组织轧花、纺织等有关部门或企业制定机采棉质量标准。在棉花收购商和棉农签订的合同中应明确相关指标,并商定机采棉的质量要求和价格,并由相关质量价格监督部门进行监管,以维护棉农与企业双方的利益。
参考文献:
[1]毛树春我国棉花种植技术的现代化问题——兼论“十二五”棉花栽培相关研究[J]中国棉花,2010,37( 3):2-5
[2]董合忠,李维江,辛承松,等山东省地方标准(DB37/T2027-2012):滨海盐碱地棉花生产技术术语[S]山东省质量技术监督局,2012
[3]董合忠,李维江,辛承松,等山东省地方标准(DB37/T2026-2012):滨海盐碱地棉花丰产栽培技术规程[S]山东省质量技术监督局,2012
[4]董合忠,李维江,唐薇,等留叶枝对抗虫杂交棉库源关系的调节效应和对叶片衰老与皮棉产量的影响[J]中国农业科学,2007,40(5):909-915
[5]董合忠滨海盐碱地棉花轻简栽培:现状、问题与对策[J]中国棉花,2011,38(12):2-4
[6]董合忠盐碱地棉花栽培学[M]北京:科学出版社,2010,270-278
关键词:棉花;轻简栽培;技术措施;机采棉
中图分类号:S562.048文献标识号:A文章编号:1001-4942(2013)04-0115-04
随着城市化进程的加快,我国农村劳动力的数量和质量都发生了巨大变化:自1990 年以来,每年农村向城市转移劳动力约2 000万人,其中1996~2007 年的12年间,共向城市转移农村劳动力约24亿人[1]。农村劳动力数量剧减并呈现出老龄化、妇女化和兼职化的特征,给新时期的农业生产,特别是棉花生产提出了新的挑战。棉花是劳动密集型的大田经济作物,种植管理复杂,从种到收有工序40多道,每公顷用工300多个,是粮食作物的3倍,生产成本极高(董合忠,2011)。针对劳动力转移的实际情况,通过简化种植管理、减少作业次数、减轻劳动强度,实现棉花生产的轻便简捷和节本增效是今后棉花生产发展的必由之路。
棉花轻简栽培是利用现代农业科学技术手段,在确保高产、优质、高效、生态和安全的前提下,使棉花生产管理变得更轻便简捷的栽培技术体系,是与以手工劳动为主的传统精耕细作相对而言的概念[2]。广义而言,棉花轻简栽培是以科技为支撑、以政策为保障、以市场为先导的规模化、机械化、轻简化和集约化棉花生产方式与技术的统称。当前,棉花轻简栽培的主要途径和技术有以下6个方面。
1机械代替人工作业
棉花生产机械化包括机械整地、机械铺膜播种、机械植保、机械中耕施肥、机械收获、机械拔柴和秸秆还田,以及种子加工机械化等内容。在目前条件下,核心内容是播种、中耕追肥、植保和收获等环节的机械化。为实现棉田种植和管理主要环节的机械化,要重视以下几个方面的工作。
11规模化种植
虽然我国内地棉花规模化种植发展缓慢,但在主要产棉区已经有了很大发展,户均植棉面积越来越大是其主要体现。据毛树春(2010)[1]统计,1996 年种植面积33 hm2 以上的农户比例为19%。进入21世纪,随着农村劳动力转移和耕地的流转,植棉规模进一步扩大。2003~2007 年植棉33 hm2 以上的农户比例提高到了62%~96%;2008~2009 年又提高到了119%~124%。今后要进一步加大扶持、引导力度,通过相对集中、成方连片种植来推进规模化植棉。
12组织化服务 组织化服务是实现种管机械化的重要保证,规模化种植是组织化服务的基础。组织化服务的形式可以根据各地的实际情况因地制宜、多种多样,包括成立合作社、服务队、农民协会等。
13提高机械装备水平
充分利用好国家对于机械装备的补贴政策,提高装备水平,特别是播种、植保、收获机械的水平,做到省工、高效、低耗。
2除草剂代替人工除草
棉花草害比较严重,过去主要通过中耕除草来解决,费工费时。采用除草剂控制棉田杂草是一条有效途径。
根据试验,一熟春棉以播种前混土和播种后盖膜前于地表各喷洒一次除草剂的效果比较好。为了减少用工和提高效率,可以把整地、施肥和喷施除草剂一体化作业。具体做法为[3]:棉田整平后,每公顷用48%氟乐灵乳油1 500~1 600 ml,对水600~700 kg,在地表均匀喷洒,然后通过耘地或耙耢混土。播种后,每公顷再用50%乙草胺乳油1 050~1 500 ml,对水400~700 kg,或60%丁草胺乳油1 500~2 000 ml,对水600~700 kg均匀喷洒,然后盖膜,可有效防治多年生和一年生杂草。土壤墒情越好,药效越好。
3合理密植,简化整枝
研究表明,留叶枝一般不会减产,在密度过低、播种过晚等特殊情况下保留叶枝还有一定的增产效果[4]。基于这一研究结果,简化整枝可以通过以下3条途径来实现。
31低密度条件下的留叶枝栽培
棉花固有的生物学特性决定了低密度条件下会长出发达的叶枝,叶枝可间接结铃,贡献经济产量。在密度为15万~30万株/hm2时,叶枝结铃形成的产量占整株产量的比例可达40%~50%。通过稀植大棵留叶枝,充分利用叶枝“中前期增源、中后期扩库”能力[4],是当前长江流域棉区简化栽培的主要途径,这一途径还将会在今后一段时期内继续沿用。通过选择合适的品种和适增密度虽有一定的增产效果,但潜力不大。
32高密度条件下的免整枝栽培
密度提高到75万~90万株/hm2,叶枝会很弱,加之化控的协助,叶枝基本不形成产量,完全可以减免整枝。这一途径是世界各国,特别是发达植棉国家普遍采用的栽培模式,也是发展机采棉的必然要求。配合机采棉技术发展的需要,在内地棉区培育高密度栽培品种和探讨其综合技术,是今后棉花科技领域重要的研究内容。
33中密度条件下的粗整枝栽培
中等密度条件下叶枝也较为发达,虽然大量试验证实留叶枝一般不会减产,但不便于棉田的机械化管理。因此,当前情况下中等密度棉田宜采用粗整枝。所谓粗整枝就是在大部分棉株出现1~2个果枝时,将第1果枝以下的营养枝和主茎叶全部去掉,一捋到底,俗称“捋裤腿”,此法操作简便、快速,比精细整枝用工少、效率高。“捋裤腿”后一周内棉株长势会受到一定影响,但根据试验,“捋裤腿”不仅不会降低产量,还能抑制赘芽发生,值得提倡[5]。
打顶可改善群体光照条件,调节植株体内养分分配方向,控制顶端生长优势,使养分向果枝方向输送,增加中下部内围铃和铃重,增加霜前花量。按照“时到不等枝,枝到看长势”的原则,于7月20日前后打顶,以后不再整枝,即可减免去疯杈、赘芽、老叶、空枝等措施。 4减少中耕,简化施肥
41减少中耕次数
根据劳力和机械情况,一般棉田中耕次数可由目前的6~8次减少到2次左右,分别在定苗前后和蕾期进行,也可根据当年降雨、杂草生长情况对中耕时间和中耕次数进行调整[6]。但是,6月中下旬盛蕾期前后的中耕最为重要,不能减免。另外,可视土壤墒情和降雨情况将中耕、除草、施肥、破膜和培土合并进行,一次完成。
42简化施肥
棉花的生育期长、需肥量大,采用传统速效肥一次施下,会造成肥料流失,利用率降低;多次施肥虽能提高肥料利用率,但费工费时。从简化施肥来看, 速效肥与缓(控)释肥配合施用是棉花生产与简化管理的新技术方向。对于滨海盐碱地,更应提倡施用缓(控)释肥,以提高肥料利用率,降低成本。
5精量播种,减免间苗定苗
我国棉田机耕、机播和机盖(膜)的技术十分成熟,相应的机械也比较配套。这方面,新疆棉区做得很到位,实现了机械化精量和准确定位播种,还实现了播种、施肥、喷除草剂、铺设滴灌管和地膜等多道程序的联合作业。通过精量播种,一穴播1~2粒精加工种子,出苗后不疏苗、间苗和定苗,减免了传统的间苗和定苗工序;利用机械在播种时膜上自动打孔和覆土,实现自然出苗,免除了放苗工序。
棉花是自我补偿、自我调节能力非常强的作物,对密度有很宽泛的适应性,对于“一穴多株”也有一定的调节能力,棉花产量在一定的密度范围内不会变化,这为精量播种、减免间定苗提供了理论依据。长江流域棉区通过育苗移栽,自然实现了精量播种和减免间定苗;黄河流域棉区通过精量播种机精播,减免间定苗,完全可以实现50万~90万株/hm2的密度。
6加快实现采收机械化
机采棉是指通过使用机械采棉设备取代人工采摘棉花的农业生产方式。机采棉是现代化植棉的重要内容,是实现棉花轻简栽培最后的关键环节。新疆生产建设兵团目前已有近50%的棉田采用机械化收获,但仍存在很多问题;内地棉区于2012年起开展了机采棉的试验示范,实现了机采棉零的突破,遇到的问题也很多。
61山东机采棉试验示范进展
近些年来,内地棉区开始尝试机采,2012年已有了实质性进展。2012年山东省政府出台了《关于促进农业机械化和农机工业又好又快发展的意见》,全省主要产棉区均把发展棉花机械化提上了议事日程。2012年9月27日,滨州市惠民农机专业合作社购进山东省首台3行自走型摘锭式采棉机(型号4MZ-3),并于10月13日在沾化县李家村机采棉示范基地试采成功,采净率90%以上,达到采棉机的规定标准要求,实现了黄淮海地区机采棉零的突破。2012年10月16日至18日举办的全国农机农艺技术融合座谈会暨机采棉现场会上又进行了多种采棉机的现场作业演示,得到了与会专家和代表的认可。利津县永信农机合作社购买的平水牌3行自走式采棉机,每天可摘拾棉田10 hm2,相当于200~300个采棉工的工作量,大大提高了劳动生产率。并于11月1日在东营市机采棉示范基地召开的机采棉现场会上进行了试采,采摘效果良好。
2012年由天鹅棉业提供机采棉清选加工及附属设备,沾化县供销社负责土建和烘干设备,在沾化县建成了山东首条机采棉清选加工生产线,基本解决了内地机采棉试验示范中的后续加工问题。据了解,下一步东营市将建立全国首家采棉机4S店,完善维修、保养、驾驶员培训等配套服务,开展棉花生产机械化农艺技术培训,推进棉花生产全过程机械化。
62发展机采棉的策略
山东省黄河三角洲及邻近产棉区植棉规模大、集约化程度较高,符合发展机采棉的条件。机采棉在山东省发展的前景十分看好。发展机采棉应该按照试验研究和示范推广相结合,因地制宜、循序渐进的原则进行。
一是加强组织领导,推进农机农艺相融合。建议由省农业主管部门牵头成立机采棉领导小组,组织生产、科研和相关企业参与到机采棉的试验示范和推广工作中来;由省级科研院所或大学牵头,成立机采棉攻关协作组,整合现有研究和技术力量,开展机采棉品种培育和与之配套的农艺技术研究,加强机采棉示范基地建设以及技术培训。
二是加快机采棉装备与技术研发。在充分调研的基础上,取国内外各种型号采棉机之长,消化吸收再创新,研制适合山东棉花生产与气候特点及种植规模的采棉机,同时加快机采棉播种、田间管理、棉花采摘以及后续加工配套机械的研发,使机采棉向着规模化、智能化方向发展。并充分利用棉花农机农艺融合试验示范基地、棉花高产创建示范等项目,加大机采棉关键环节农机化技术示范推广力度,扩大推广范围。
三是制定机采棉相关技术标准与收购质量标准。在充分试验示范的基础上,研究制定机采棉相关技术标准;针对机采棉较手采棉品质有所降低的实际,应组织轧花、纺织等有关部门或企业制定机采棉质量标准。在棉花收购商和棉农签订的合同中应明确相关指标,并商定机采棉的质量要求和价格,并由相关质量价格监督部门进行监管,以维护棉农与企业双方的利益。
参考文献:
[1]毛树春我国棉花种植技术的现代化问题——兼论“十二五”棉花栽培相关研究[J]中国棉花,2010,37( 3):2-5
[2]董合忠,李维江,辛承松,等山东省地方标准(DB37/T2027-2012):滨海盐碱地棉花生产技术术语[S]山东省质量技术监督局,2012
[3]董合忠,李维江,辛承松,等山东省地方标准(DB37/T2026-2012):滨海盐碱地棉花丰产栽培技术规程[S]山东省质量技术监督局,2012
[4]董合忠,李维江,唐薇,等留叶枝对抗虫杂交棉库源关系的调节效应和对叶片衰老与皮棉产量的影响[J]中国农业科学,2007,40(5):909-915
[5]董合忠滨海盐碱地棉花轻简栽培:现状、问题与对策[J]中国棉花,2011,38(12):2-4
[6]董合忠盐碱地棉花栽培学[M]北京:科学出版社,2010,270-278